מה קר יותר: קרח או שלג?

מבוא

כשזה מגיע לטמפרטורות הקרות ביותר, רוב האנשים חושבים על יריעת קרח או שמיכת שלג. אבל מי מהם בעצם קר יותר? האם זה הקרח, או שזה השלג? במאמר זה, נחקור את המדע מאחורי מדוע קרח קר יותר משלג.

הפיזיקה מאחורי קרח ושלג

טמפרטורת הקרח והשלג תלויה בכמות אנרגיית החום המוכלת בתוכם. אנרגיית חום היא האנרגיה המשתחררת כאשר חומר מחומם או מקורר. אנרגיה זו נמדדת בג'אול (J). כאשר הטמפרטורה של חומר מוגברת, גם כמות אנרגיית החום הכלולה בתוכו עולה. זו הסיבה שהקרח נמס כשהוא מחומם. כשמדובר בקרח ושלג, כמות אנרגיית החום הכלולה בתוכם שונה מאוד. לקרח יש תכולת אנרגיית חום נמוכה בהרבה משלג. הסיבה לכך היא שהשלג מורכב מכיסי אוויר זעירים, המכילים אנרגיית חום רבה. כתוצאה מכך, לשלג יש תכולת אנרגיית חום גבוהה בהרבה מאשר לקרח.

כיצד הטמפרטורה משפיעה על קרח ושלג

הטמפרטורה של קרח ושלג משפיעה גם על תכולת אנרגיית החום שלהם. כאשר הטמפרטורה של חומר מוגברת, גם כמות אנרגיית החום הכלולה בתוכו עולה. זו הסיבה שלג נמס כאשר הוא מחומם. לעומת זאת, כאשר הטמפרטורה של חומר יורדת, גם כמות אנרגיית החום הכלולה בתוכו יורדת. זו הסיבה שהקרח קופא כשהוא מתקרר. בטמפרטורות מתחת ל-0 מעלות צלזיוס, כמות אנרגיית החום הכלולה בתוך קרח נמוכה בהרבה מכמות אנרגיית החום הכלולה בשלג. המשמעות היא שקרח קר יותר משלג בטמפרטורות מתחת ל-0 מעלות צלזיוס.

ההבדל בטמפרטורה בין קרח לשלג

ההבדל בטמפרטורה בין קרח לשלג יכול להיות די משמעותי. בטמפרטורות מתחת ל-0 מעלות צלזיוס, הקרח יכול להיות קר יותר ב-10 מעלות צלזיוס משלג. הסיבה לכך היא שכמות אנרגיית החום הכלולה בתוך קרח נמוכה בהרבה מכמות אנרגיית החום הכלולה בשלג. בטמפרטורות מעל 0 מעלות צלזיוס, ההבדל בטמפרטורה בין קרח לשלג הוא הרבה פחות משמעותי. הסיבה לכך היא שכמות אנרגיית החום הכלולה בתוך קרח ושלג היא הרבה יותר גבוהה בטמפרטורות גבוהות יותר.

סיכום

אז מה יותר קר, קרח או שלג? התשובה היא שקרח קר יותר משלג בטמפרטורות מתחת ל-0 מעלות צלזיוס. הסיבה לכך היא שכמות אנרגיית החום הכלולה בתוך קרח נמוכה בהרבה מכמות אנרגיית החום הכלולה בשלג. בטמפרטורות מעל 0 מעלות צלזיוס, ההבדל בטמפרטורה בין קרח לשלג הוא הרבה פחות משמעותי. ללא קשר לטמפרטורה, חשוב לזכור שגם קרח וגם שלג יכולים להיות קרים מאוד. חשוב לנקוט באמצעי זהירות כאשר מתמודדים עם אחד מהם, כגון לבישת בגדים מתאימים ושימוש בציוד בטיחות מתאים.

הפניות:

1. "Heat Energy", אקדמיית Khan, נגישה באוגוסט 2020, https://www.khanacademy.org/science/physics/thermodynamics/heat-thermodynamics/a/heat-energy.2. "הפיזיקה של הקרח ושלג", הפיזיקה של הקרח והשלג, גישה לאוגוסט 2020, http://www.thephysicsoficeandsnow.com/physics-of-ice-and-snow.html.3. "קרח ושלג", מרכז הנתונים הלאומי שלג וקרח, נגיש באוגוסט 2020, https://nsidc.org/cryosphere/snow/science/ice_snow.html.